Hexatic phase and water-like anomalies in a two-dimensional fluid of particles with a weakly softened core
我们研究了二维流体中粒子通过球对称和轻微软二体排斥相互作用。该模型可以存在于三种不同的晶相中，其中一种具有正方形对称性，另两种具有三角形对称性。我们表明，虽然三角形固体第一次融化成六角流体，正方形固体加热时直接转化为各向同性流体通过一阶过渡，没有中间的四次相。在低压下，三角形和正方形晶体的熔化在温度不太低的情况下是可重入的，但在一定压力范围内不需要两个竞争的最近邻距离。整个光谱的水状流体异常完成了这个模型的潜力。
2012-09-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Structural anomalies for a three dimensional isotropic core-softened potential
利用分子动力学模拟，我们研究了通过连续核软化粒子间势相互作用的粒子质点系的结构。我们发现的平移序参数，t，局部最大值在密度$ρ_{t-max}$和局部最小值在$ρ_{t-min} > ρ_{t-max}$。在$ρ_{t-max}$和$ρ_{t-min}$之间，$t$参数在压力下急剧降低。对于取向序参数$Q_6$，在密度为$ρ_{t-max}< ρ_{Qmax} < ρ_{t-min}$时观察到最大值。对于介于$ρ_{Qmax}$和$ρ_{t-min}$之间的密度，平移（t）和取向（$Q_6$）序参量都有反常行为。我们知道，该系统也表现出密度和扩散异常。我们发现，在压力-温度相图的结构异常的区域包围的扩散异常的区域是大于由最大密度的温度限制的区域。这一系列的异常（结构，动力学和热力学）为我们的模型具有相同的层次结构，观察到的SPC/E水。
2006-08-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase behaviour and thermodynamic anomalies of core-softened fluids
我们报告了广泛的模拟研究相行为的单组分系统的粒子相互作用，通过核心软化粒子间的潜力。最近提出的两个这样的潜力的例子被认为是一个，其中的硬核表现出一个肩膀，（Sadr-Lahijany等人，物理评论快报。81，4895（1998））和其中软化采取线性斜坡形式的另一种（Jagla，Phys.Rev.E63，061501（2001））。使用国家的最先进的蒙特卡罗方法的组合，我们得到的气体，液体和固体相行为的肩膀模型在两个维度。然后，我们专注于液相的热力学异常，即最大的密度和压缩性作为温度的函数。这些最大值的有限尺寸行为的分析表明，而不是源于一个亚稳态的液-液临界点，如先前所假设的，他们实际上是由二维冻结过渡的准连续性质引起的。对于三维斜坡模型，我们确认存在一个稳定的液-液（“第二”）临界点发生在更高的压力和更低的温度比液-气临界点。这些临界点及其相关共存曲线的部分都以高精度定位。与肩模型相反，发现该模型所观察到的热力学异常是真实的，即它们不是由初期的新相产生的。我们跟踪的轨迹的密度和压缩性的最大值，前者似乎收敛于第二个临界点。
2002-06-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effects of nanopore and fluid structure on anomalies and phase transitions of confined core-softened fluids
我们使用分子动力学模拟来研究纳米孔和流体结构如何影响受限异常流体的动力学、热力学和结构性质。流体建模使用的ST 4原子模型的水的有效对电位。该系统具有密度，结构和动力学异常和汽-液和液-液临界点类似于散装水中观察到的量。限制是由光滑和结构化的墙壁。对于光滑约束和结构约束，约束流体的极值密度和扩散温度向较低的值移动，而压力向较高的量移动。在光滑壁的情况下，当纳米孔尺寸增加时，流体相和非晶相之间的临界点和极限显示温度和压力的非单调变化。在结构化壁的情况下，临界点的压力和温度随多孔尺寸单调变化。我们的结果解释的基础上的不同长度尺度的流体和壁面流体相互作用之间的竞争。
2015-02-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Metastable liquid-liquid coexistence and density anomalies in a core-softened fluid
线性倾斜或“斜坡”势属于一类核心软化模型，除了通常的液-气临界点外，还具有液-液临界点。此外，它们在密度和压缩性方面表现出热力学异常，其性质可能类似于水中发生的那些。以前的斜坡电位模拟研究集中在一个功能的形式，LLCP是化学稳定的。在这项工作中，我们构建了一系列的斜坡电位，这之间的插值先前研究的形式和基于斜坡的近似Lennard-Jones（LJ）的潜力。通过蒙特卡罗模拟，我们确定了低密度液体（LLCP）、一阶高密度液体（HDL）-低密度液体（LDL）共存线和密度极大值线的位置。我们观察到，作为LJ极限接近，LLCP成为亚稳态相对于冷冻成六方密堆积的结晶固体。在这个政权的相行为的定性性质显示出显着的相似之处，在精确的水模型的模拟研究。具体而言，液相的密度超过固体的密度;亚稳态LDL-HDL线的梯度在压力（p）-温度（T）平面中为负;而在p-T平面中密度最大值的线具有与在水中看到的形状类似的形状，并且很好地延伸到相图的{ \em稳定}液体区域中。因此，我们的研究结果有助于重量的“第二个临界点”的假设作为一种解释的异常行为的水。
2006-01-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Interplay between structure and density anomaly for an isotropic core-softened ramp-like potential
利用分子动力学模拟和积分方程研究了通过连续核软化斜坡势相互作用的粒子质点系的结构、热力学和动力学。我们发现密度，动态和结构异常类似于水中发现的。在固定密度的几个温度的径向分布函数的分析表明，可能与密度异常的起源模式。
2007-06-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamic, Dynamic, Structural and Excess Entropy Anomalies for core-softened potentials
使用分子动力学模拟，我们研究了三个家庭的连续核心软化潜力组成的两个长度尺度：肩规模和吸引力的规模。所有的族在两个长度尺度之间具有相同的斜率，但在它们之间表现出不同的势能隙。对于每个系列，分析了三个肩部深度。我们发现，所有这些系统都表现出一个高密度液相和低密度液相之间的液-液相变在一个临界点结束。所有情况下的临界温度相同，表明临界温度仅取决于两个标度之间的斜率。临界压力随着两尺度间势能差的减小而减小，表明压力是形成高密度液体的原因。我们还表明，使用径向分布函数和过剩熵分析，密度，扩散和结构的异常，如果粒子从吸引尺度移动到肩尺度与温度的增加，表明异常的行为只取决于发生了什么事的第二配位壳。
2011-06-24 cond-mat.stat-mech
Density and structural anomalies in soft-repulsive dimeric fluids
我们报告的Monte Carlo结果的二聚体粒子相互作用通过一个核心软化的潜力系统的流体结构。更具体地说，二聚体通过一个反幂形式的排斥对势相互作用，以这样一种方式修改，即排斥强度在给定的距离范围内软化。这样一个研究的目的是调查如何伸长的二聚体和柔软的潜力影响模型的一些功能。我们的结果表明，即使相互作用不具有两个长度尺度的特征，二聚流体也表现出密度和结构异常。在增加二聚体的纵横比时，这种异常逐渐受阻，即使在密度异常消失后，结构异常仍然存在。这些结果揭示了非球形分子系统的特殊行为，显示几何和相互作用参数如何为异常的存在发挥根本作用。
2016-03-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Relation between occupation in the first coordination shells and Widom line in Core-Softened Potentials
三个核心软化家庭的潜力检查密度和扩散异常的存在。这些潜力表现出一个排斥的核心软化区，并在较大的距离吸引力。我们发现，该区域的压力-温度相图中的异常是本增加，如果之间的斜率的核心软化的规模和吸引力的潜在的一部分减少。如果核软化的范围或势的吸引部分的范围减小，则反常区域也增大。我们还表明，密度异常的存在是一致的径向分布函数的非单调变化时，在两个尺度的温度和密度变化。然后，利用这种反常的行为的结构，我们表明，压力和温度的径向分布函数的两个长度尺度是相等的识别与Widom线。
2012-12-27 cond-mat.stat-mech
Integral equation study of soft-repulsive dimeric fluids
利用积分方程理论研究了二聚体粒子通过纯排斥核软化势相互作用系统的流体结构和类水反常现象。在我们的模型中，二聚体相互作用通过一个排斥对势的反幂形式与软化的排斥强度。采用Ornstein-Zernike方法和参考相互作用位点模型（RISM）理论，研究了二聚体从单体构型（λ = 0）到正切构型（λ = 1）伸长λ逐渐增大时的类水反常行为.对于每个值的伸长率，我们考虑两个不同的值的相互作用的潜力，对应于一个和两个长度尺度，目的是提供一个全面的描述可能的流体的情况下，该模型。我们的理论结果与已有的或新生成的Monte Carlo数据进行了系统的比较：我们发现，理论和模拟一致提供了一个流体的图像，表现出密度和结构异常的低λ值和两个值的相互作用势。积分方程理论给出了准确的预测压力和径向分布函数，而温度发生异常被低估。在增加伸长率时，RISM理论仍然预测存在异常;后者在模拟中不再观察到，因为它们的发展可能被结晶的开始所阻止。我们讨论了我们的结果的可靠性积分方程理论在预测存在的水样异常的核心软化流体。
2016-12-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Core-softened water-alcohol mixtures: the solute-size effects
在最近的一项工作中[ \textit{J. Mol. Liq}，2020，\textbf{320}，114420]，使用分子动力学模拟和核心软化势方法，我们已经表明，添加简单的溶质甲醇可以“杀死”密度异常行为，因为LLCP被LLPT附近六方密堆积（HCP）晶体中的自发结晶所抑制。现在，我们扩展这项工作，以实现如何长链醇将影响水-醇混合物在过冷制度的复杂行为。除了核心软化（CS）的甲醇，乙醇和1-丙醇被添加到一个系统的相同的颗粒，通过连续肩井（CSW）的潜力相互作用。我们观察到，密度异常逐渐减少其在相图中的延伸，直到消失的增长的非极性链和醇的浓度，不同的液-液相变（和LLCP），这仍然存在于所有分析的混合物中，根据\textit{Nature}，2001年，\textbf{409}，692。对于我们的模型，较长的非极性链和较高的浓度逐渐影响CS势中尺度之间的竞争，导致异常逐渐消失，直到当第一配位壳结构也受到影响时观察到TMD完全消失：短程排序是有利的，导致短程和长程排序之间的竞争较小，因此，异常点的灭绝此外，非极性链的尺寸和浓度对固相有影响，有利于六方密堆积（HCP）固体和非晶态固体相而不是体心立方（BCC）晶体。
2021-06-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamic, Dynamic and Structural Anomalies for Shoulder-like potentials
利用分子动力学模拟，我们研究了一个家庭的连续核心软化潜力组成的硬核，在最近的距离和一个有吸引力的井在更远的距离的肩膀。排斥肩和井距离代表两个长度尺度。我们表明，如果第一个规模，肩，是排斥性的或有一个小的井，潜在的压力-温度相图中的密度，扩散和结构异常的区域。然而，如果最接近的尺度变成深吸引阱，则压力-温度相图中存在三个异常的区域收缩并消失。这一结果使我们能够预测的形状的核心软化势，如果异常会或不会存在。
2009-06-24 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Competing interactions near the liquid-liquid phase transition of core-softened water/methanol mixtures
水是一种独特的物质，具有一长串的热力学、动力学和结构异常，这些异常通常归因于分子间相互作用中两个特征长度尺度之间的竞争。人们一直认为，潜在的液-液相变（LLPT）结束于液-液临界点（LLCP）的水的异常行为的核心。这种转变，已被证明在多个模拟研究似乎是抢占实验自发结晶。在这里，为了暴露在过冷制度中观察到的LLPT附近的自发结晶，和密度异常之间的连接，我们进行了广泛的分子动力学模拟的模型混合物的核心软化水和甲醇。类纯水流体表现出LLPT和密度异常。相比之下，我们的纯甲醇类模型确实有一个LLPT，但缺乏密度异常。我们的研究结果说明了密度异常的消失和自发结晶的温度增加之间的关系：一旦这个温度超过LLCP的临界温度，没有密度异常观察。这种奇特的特征说明了如何微调的竞争相互作用决定了水/酒精混合物的异常行为。
2020-08-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Water-like hierarchy of anomalies in a continuous spherical shouldered potential
我们调查的分子动力学模拟一个连续的各向同性的核心软化的潜力与吸引力以及在三维空间中，介绍了Franzese [cond-mat/0703681，出现在分子液体杂志]，显示液-液共存的临界点和水一样的密度异常。在这里，我们发现扩散和结构异常。这些异常现象的发生具有与水相同的等级特征。然而，我们的分析显示了水的情况下的差异。因此，水的许多异常特征可能存在于具有软核吸引势的各向同性系统中，例如胶体或液体金属，这与最近显示金属玻璃多晶性的实验一致。
2007-12-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effects of attractive interactions in the thermodynamic, dynamic and structural anomalies of a two length scale potential
利用分子动力学模拟方法研究了粒子质点系通过一个连续的核软化势相互作用的过程，该势由一个硬核、一个最近距离处的肩和一个较远距离处的吸引势阱组成。我们得到了该系统的压力-温度相图的不同深度的可调吸引阱。由于这是一个两个长度尺度的潜力，密度，扩散和结构异常的预期。我们表明，增加分子之间的吸引力的相互作用的效果是收缩的区域中的密度和扩散异常的压力。如果引力太强，粒子将主要处于两个长度尺度之一，没有观察到扩散异常密度。构造异常区在所有情况下都存在。
2010-05-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Entropy, diffusivity and the energy landscape of a water-like fluid
对具有核软化对相互作用和类水液态异常的流体进行了分子动力学模拟和瞬时简正模（INM）分析，以了解热力学、输运性质和势能面之间的关系。罗森标度的热力学过剩和对相关熵的扩散系数证明了这个模型。的INM光谱进行信息的长度尺度之间的相互作用的异常流体的特性，如双峰的频率分布的实部和虚部的分支之间的动态后果。INM光谱信息用于将液体熵划分为与实频率模式和虚频率模式相关联的两个贡献;仅来自虚分支的熵贡献捕获流体的异常状态中的过量熵和扩散率的非单调行为。
2010-02-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
1D fluids with repulsive nearest-neighbour interactions: Low-temperature anomalies
本文研究具有硬核与软排斥双长度尺度的一维经典流体，利用最近邻简化获得等温-等压系综下状态方程的闭式解，系统分析了低温下链间距跳跃、低温展开解析结构及负热膨胀异常与核软化势形状的关系。
2025-03-14 cond-mat.stat-mech
Relationship between Structure, Entropy and Diffusivity in Water and Water-like Liquids
异常行为的过剩熵（$S_e$）和相关的缩放关系与扩散率进行了比较，在液体中有非常不同的基本相互作用，但类似的水状异常：水（SPC/E和TIP 3 P模型），四面体离子熔体（SiO $_2$和BeF $_2$）和流体与核心软化，两个规模斜坡（2SRP）的相互作用。我们证明了在两个水模型中存在的过剩熵异常。使用长度和能量尺度适当的异常行为的发病，密度范围的过剩熵异常被证明是在水中比在离子熔体或2SRP流体窄得多。当约化扩散系数（$D^*$）符合超额熵标度关系时，所有系统的$D^* =A\exp (αS_e)$（Y。Rosenfeld，Phys.Rev.A { \bf 1977}，{ \it 15}，2545），指数标度参数$α$在水的情况下显示出小的等排依赖性。取代$S_e$对相关为基础的近似加重isochore-dependence的扩散率缩放。具有类似的扩散率标度参数的等值线示出具有相应的熵贡献的温度依赖性。在所有四面体液体中，扩散系数、超额熵和超额熵的对关联近似之间的关系是非常相似的。
2010-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
